(57)【要約】【課題】  ブレーキの作動により差動制限を可能としながら、十分な駆動トルクを得ることができ、且つブレーキの発熱や摩耗を抑制するを可能とする。【解決手段】  エンジン１３から駆動トルクを受ける前輪５５，５７及び後輪１５，１７と、前輪５５，５７間又は後輪１５，１７間の差動回転を許容しつつエンジン１３から各前輪５５，５７間又は後輪１５，１７へ駆動トルクを伝達可能なフロント・デファレンシャル装置４３又はリヤ・デファレンシャル装置３と、各前輪５５，５７又は後輪１５，１７を各別に制動可能なディスク・ブレーキ５９，６１，２７，２９と、ディスク・ブレーキ５９，６１，２７，２９を制御して前輪５５，５７又は後輪１５，１７の差動回転を制限するＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵとを備え、フロント・デファレンシャル装置４３又はリヤ・デファレンシャル装置３に、差動制限機構を設けたことを特徴とする。【選択図】    図１
2006188204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から駆動トルクを受ける複数の駆動輪と、
前記駆動源と駆動輪との間に設けられ駆動輪間の差動回転を許容しつつ駆動源から各駆動輪へ駆動トルクを伝達可能なデファレンシャル機構と、
前記各駆動輪を各別に制動可能な制動手段と、
前記制動手段を制御して前記駆動輪間の差動回転を制限する駆動制御手段とを備えた車両駆動制御装置において、
前記デファレンシャル機構に、差動制限機構を設けた
ことを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項２】
駆動源から駆動トルクを受ける前後左右の駆動輪と、
前記駆動源と前左右の駆動輪との間に設けられたフロント・デファレンシャル機構及び前記駆動源と後左右の駆動輪との間に設けられたリヤ・デファレンシャル機構と、
前記各駆動輪を各別に制動可能な制動手段と、
前記制動手段を制御して前記駆動輪間の差動回転を制限する駆動制御手段とを備えた車両駆動制御装置において、
前記フロント・デファレンシャル機構とリヤ・デファレンシャル機構との少なくとも一方に、差動制限機構を設けた
ことを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両駆動制御装置であって、
前記フロント・デファレンシャル機構とリヤ・デファレンシャル機構との一方は、前記駆動源から駆動トルクを直接的に受ける主駆動側であり、同他方は、前記駆動源からトルク断続制御機構を介して駆動トルクを受ける副駆動側であり、
前記差動制限機構を、副駆動側に設けた
ことを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の車両駆動制御装置であって、
前記トルク断続制御機構及び副駆動側であるフロント・デファレンシャル機構又はリヤ・デファレンシャル機構間の終減速比をｉ、フロント・デファレンシャル機構又はリヤ・デファレンシャル機構のトルク・バイアス・レシオをＲｔ、前記制動手段による制動トルクをＴＢ、前記トルク断続制御装置の伝達トルクをＴＥＭとしたとき、前記駆動制御手段は、
ＴＢ  ≦ＴＥＭ・ｉ／（Ｒｔ＋１）
の範囲で制御する
ことを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４記載の車両駆動制御手段であって、
前記駆動制御手段は、車両のヨーレイト等の動的挙動を制御する
ことを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項６】
請求項２〜４の何れかに記載の車両駆動制御装置であって、
前記フロント・デファレンシャル機構又はリヤ・デファレンシャル機構のトルク・バイアス・レシオＴＢＲをＲｔ＝２．２以上とした
ことを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項７】
請求項２記載の車両駆動制御装置であって、
前記駆動源は複数の駆動源を備え、
前記フロントデファレンシャル機構とリヤ・デファレンシャル機構との一方は、前記駆動源のうち第一の駆動源から駆動トルクを受ける第一の駆動側であり、同他方は、前記駆動源のうち第二の駆動源から駆動トルクを受ける第二の駆動側であり、前記差動制限機構を第一又は第二の駆動側に設けた
ことを特徴とする車両駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動力を制御する車両駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、駆動源であるエンジンから左右駆動輪へ駆動力を伝達しながら車両旋回走行を無理なく行わせる機構として、左右のデンファレンシャル機構が設けられ、また四輪駆動車では、センター・デファレンシャル機構を備えたものもある。これらデファレンシャル機構は、何れかの駆動輪がスリップするとエンジンから伝達される駆動トルクをスリップする駆動輪へ逃がしてしまい、スリップ状態から脱出ができなくなる恐れがある。
【０００３】
そこで従来より、デファレンシャル機構に差動制限機構を付加して何れかの駆動輪のスリップ時にデファレンシャル機構の差動回転を制限して、スリップ状態からの円滑な脱出を可能にしていた。
【０００４】
これに対し、各駆動輪のブレーキを利用することにより、ブレーキによる駆動トルク損失を与えたうえで専用の差動制限機構なしで各駆動輪の実駆動力を得る車輪駆動力制御装置が提案された。
【０００５】
この装置は、各駆動輪の回転速度を検出する複数個の回転速度センサと、それら複数個の回転速度センサからの信号に基づき、路面との間の限界駆動力が駆動輪対間で互いに異なる状態において、駆動輪対のうち限界駆動力が小さい第１駆動輪に対応するブレーキを作動させて第１駆動輪にブレーキトルクを加え、それにより、第１駆動輪のみかけ駆動力を増加させ、限界駆動力が大きい第２駆動輪の実駆動力を増加させることができ、スリップ状態から脱出することができると共に、デファレンシャル装置等に専用の差動制限機構が不要となる。
【０００６】
しかし、エンジンの駆動トルクに対してブレーキを作動させるため、エンジンのエネルギがブレーキにより熱エネルギとして消費され、十分な駆動トルクが得られないばかりか、ブレーキの発熱や摩耗が激しく、実用には問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２１７９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、ブレーキの作動により差動制限は可能であるが、十分な駆動トルクが得られないばかりか、ブレーキの発熱や摩耗が激しいという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ブレーキの作動により差動制限を可能としながら、十分な駆動トルクを得ることができ、且つブレーキの発熱や摩耗を抑制するために、制動手段を制御して駆動輪間の差動回転を制限する駆動制御手段を備えた車両駆動制御装置において、デファレンシャル機構に、差動制限機構を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車両駆動制御装置は、制動手段を制御して駆動輪間の差動回転を制限する駆動制御手段を備えた車両駆動制御装置において、デファレンシャル機構に、差動制限機構を設けたため、何れかの駆動輪のスリップ等により駆動輪間に差動回転を生じたときは、制動手段によりスリップしている駆動輪を制動することでスリップしていない側の駆動輪へ差動制限機構によるトルク・バイアス・レシオに応じて増幅された駆動力が伝達され、十分な駆動トルクを得ることができる。しかも、制動手段の仕事量を減少させることができ、制動手段の発熱、摩耗を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ブレーキの作動により差動制限を可能としながら、十分な駆動トルクを得ることができ、且つブレーキの発熱や摩耗を抑制するという目的を、簡単な構造で実現した。
【実施例１】
【００１２】
［四輪駆動車］
図１は本発明の実施例１に係り、車両駆動制御装置を備えた四輪駆動車のスケルトン平面図を示す。図１は、横置きフロント・エンジン・フロント・ドライブ車（ＦＦ車）をベースとしている。
【００１３】
図１のように、トルク断続制御機構としてトルク伝達カップリング１が、リヤ・デファレンシャル機構を構成するリヤ・デファレンシャル装置３の入力側において、回転軸５及びドライブ・ピニオン・シャフト７間に介設され、いわゆるオン・デマンド・タイプ（On Demand Type）の四輪駆動車として構成されている。
【００１４】
前記トルク伝達カップリング１は、アクティブ・タイプ（Active Type）であり、アクチュエータとして例えば電磁石９の磁力に起因して多板クラッチ１１の締結力を制御し、回転軸５からドライブ・ピニオン・シャフト７への伝達トルクを制御する。多板クラッチ１１は、例えば、メイン・クラッチ及びパイロット・クラッチからなり、前記磁力によりパイロット・クラッチを締結してカム機構を働かせ、カム機構の働きにより動作する押圧部材によりメイン・クラッチを締結する構成である。
【００１５】
前記トルク伝達カップリング１の目標伝達トルクの設定は、後述するブレーキＬＳＤを機能させた状態で、トルク伝達カップリング１がリヤ・デファレンシャル装置３側からの入力によりスリップ回転しない程度に行われる。なお、トルク伝達カップリング１の目標伝達トルクは、車両発進時に本実施例の主駆動側である前輪のスリップ時に、アシスト可能な副駆動輪である後輪への伝達トルクより大きな値に設定されている。
【００１６】
前記トルク伝達カップリング１は、アクティブ・タイプとして、前記構成以外に油圧ピストンの動作により多板クラッチを締結する構成、電動モータの動作で作動するカムの働きにより多板クラッチを締結する構成等を適用することもできる。
【００１７】
前記トルク伝達カップリング１をパッシブ・タイプ（Passive Type）として、前後輪間の差回転の大きさに感応してフロントからリヤへトルク伝達する種々のカップリングとしては、粘性流体を用いたビスカス・カップリング、オイル・ポンプの働きで多板クラッチを締結するカップリング、ロータリー・ブレード・カップリング等を適用することもできる。トルク伝達カップリング１をパッシブ・タイプとした場合にも、伝達トルクの目標値は、前記アクティブ・タイプの場合と同様の基準で設定される。
【００１８】
前記リヤ・デファレンシャル装置３は、駆動源である内燃機関としてのエンジン１３と副駆動側の駆動輪である左右の後輪１５，１７との間に設けられ、デフキャリヤ１９に回転自在に支持されている。リヤ・デファレンシャル装置３により、左右の後輪１５，１７間の差動回転を許容しつつエンジン１３から各後輪１５，１７へ駆動トルクを伝達可能となっている。
【００１９】
すなわち、前記リヤ・デファレンシャル装置３は、終減速機構であるドライブ・ピニオン・ギヤ２０，リング・ギヤ２１を介して前記トルク伝達カップリング１側からトルク入力を受ける構成となっている。
【００２０】
また、前記リヤ・デファレンシャル装置３は、差動制限機構を備えている。この差動制限機構は、本実施例において、リヤ・デファレンシャル装置３をパッシブ・タイプのＬＳＤ「Limited Slip Differential」（リミテッド・スリップ・デファレンシャル）として機能させるものである。ＬＳＤとしては、ベベル・ギヤ及び多板クラッチを用いた構造、ギヤ反力及びギヤ摩擦力を用いた平行軸噛み合いギヤを用いた構造、ウォーム・ギヤを用いた構造、コマ及びカム面摩擦力を用いた構造、ギヤ反力を用いてギヤ又はギヤと一体に回転する部材とデフケースとの間の摩擦力を用いるベベル・ギヤを用いた構造等を適用することができる。このパッシブ・タイプのＬＳＤ、すなわちリヤ・デファレンシャル装置３では、左右輪間の差動制限トルクが左右均等であることが望ましく、ＴＢＲ（トルク・バイアス・レシオ）をＲｔ＝２．３〜４．０程度の範囲で設定している。本実施例では、トルク感応型のデファレンシャル装置であり、Ｒｔ＝３．０に設定している。
【００２１】
なお、パッシブ・タイプのＬＳＤは、上述したような基本構成のトルク感応型のＬＳＤや先に説明したパッシブ・タイプのトルク伝達カップリングとギヤ組などによって構成される差動ギヤ機構を組み合わせた差回転感応型のＬＳＤ等がある。また、トルク感応型のＬＳＤのうち、前記リヤ・デファレンシャル装置３としてベベル・ギヤの噛み合い反力によりコーン・クラッチや多板クラッチを締結する構造を適用するときは、ＴＢＲをＲｔ＝１．７〜２．４程度の範囲で設定することができる。
【００２２】
前記リヤ・デファレンシャル装置３の出力側には、左右のアクスル・シャフト２３，２５を介して前記左右の後輪１５，１７が連動連結されている。
【００２３】
後輪１５，１７には、制動手段としてディスク・ブレーキ２７，２９が備えられている。ディスク・ブレーキ２７，２９は、後輪１５，１７を各別に制動可能となっている。
【００２４】
前記回転軸５には、ユニバーサル・ジョイントを介してプロペラ・シャフト３１が結合されている。プロペラ・シャフト３１には、ユニバーサル・ジョイントを介して、トランスファ３３の出力軸３５が結合されている。
【００２５】
前記出力軸３５の傘歯車３７は、中空伝動軸３９の傘歯車４１に噛み合っている。中空伝動軸３９は、フロント・デファレンシャル機構であるフロント・デファレンシャル装置４３のデフケース４５に一体的に結合され、連動構成されている。フロント・デファレンシャル装置４３は、リヤ・デファレンシャル装置３と同様に構成することができ、例えばＴＢＲがＲｔ＝３．０に設定されている。
【００２６】
前記フロント・デファレンシャル装置４３には、エンジン１３からトランスミッション４７を介して駆動トルクが入力されるようになっている。この入力は、歯車減速機構４９を介して行われる。フロント・デファレンシャル装置４３には、左右のアクスル・シャフト５１，５３を介して、主駆動側の駆動輪である左右の前輪５５，５７が連動連結されている。
【００２７】
前輪５５，５７には、制動手段としてディスク・ブレーキ５９，６１が備えられている。ディスク・ブレーキ５９，６１は、前輪５９，６１を各別に制動可能となっている。
【００２８】
従って、エンジン１３からトランスミッション４７を介してフロント・デファレンシャル装置４３にトルクが入力されると、一方ではアクスル・シャフト５１，５３を介して左右の前輪５５，５７へトルク伝達が行われる。また他方では、デフケース４５、中空伝動軸３９、傘歯車４１、３７を介して出力軸３５へトルク伝達が行われる。
【００２９】
前記出力軸３５からは、プロペラ・シャフト３１、回転軸５を介してトルク伝達カップリング１へトルクが入力される。
【００３０】
前記トルク伝達カップリング１がトルク伝達状態であれば、ドライブ・ピニオンシャフト７からリヤ・デファレンシャル装置３へトルク伝達が行われる。リヤ・デファレンシャル装置３からは、左右のアクスル・シャフト２３，２５を介して、左右の後輪１５，１７へトルク伝達が行われる。
【００３１】
こうして、トルク伝達カップリング１がトルク伝達状態であるときには、前輪５５，５７、後輪１５，１７によって、四輪駆動状態で走行することができる。前記トルク伝達カップリング１が、トルク伝達状態にないときには、前輪５５，５７による二輪駆動状態で走行することができる。
［制動手段］
前記後輪側のディスク・ブレーキ２７，２９は、例えば液圧式となっており、各後輪１５，１７と共に回転するディスク・ロータと、液圧に基づいて作動するブレーキ・シリンダによって一対の摩擦パッドをディスク・ロータに両側から押圧するアクチュエータとを備えている。なお、ディスク・ブレーキは、電動モータとギヤ組による推力発生機構を用いた電気式であっても良い。
【００３２】
前記前輪側のディスク・ブレーキ５９，６１は、前記後輪側のディスク・ブレーキ２７，２９と同様に、例えば液圧式となっており、各前輪５５，５７と共に回転するディスク・ロータと、液圧に基づいて作動するブレーキ・シリンダによって一対の摩擦パッドをディスク・ロータに両側から押圧するアクチュエータとを備えている。
【００３３】
四輪のディスク・ブレーキ２７，２９，５９，６１を作動させるブレーキ・システムは、概ね次のようになっている。ブレーキ操作部材としてのブレーキ・ペダルがブースタを介してマスタ・シリンダに連携させられている。マスタ・シリンダは互いに独立した２個の加圧室が互いに直列に並んだタンデム型であり、ブレーキ・ペダルの操作力に応じた高さの液圧を各加圧室に機械的に発生させる。このマスタ・シリンダと各ディスク・ブレーキ２７，２９，５９，６１の各ブレーキ・シリンダが液通路により互いに接続され、その液通路の途中に液圧制御機構が設けられている。
【００３４】
液圧制御機構は、変圧状態として、少なくとも、ブレーキ・シリンダをマスタ・シリンダに連通させる増圧状態とブレーキ・シリンダをリザーバに連通させる減圧状態との２状態を含む複数の制御状態に切換え可能に構成されている。ただし、液圧制御機構は、本実施例においては、ソレノイドを有し、そのソレノイドに発生する磁力に基づき、増圧状態と減圧状態とブレーキ・シリンダをマスタ・シリンダにもリザーバにも連通させない保持状態との３状態に切換え可能となっている。液圧制御機構は、非制御状態では、増圧状態とされ、各ブレーキ・シリンダにブレーキ操作力に応じた高さの液圧を発生させ、制御状態では、減圧状態と保持状態と増圧状態とに切り換えられ、各ブレーキ・シリンダの液圧を増減させる。
【００３５】
なお、液圧制御機構は、例えば、各ブレーキ・シリンダ毎に、増圧状態と減圧状態と保持状態とに切換えが可能な３位置弁を１個備えた構成としたり、また、増圧状態と保持状態とに切換えが可能な２位置弁と減圧状態と保持状態とに切換えが可能な２位置弁とを組み合わせた構成とすることができる。また、ハウジングにピストンを気密かつ摺動可能に嵌合することによって制御圧室を形成し、そのピストンを電気的エネルギを機械的エネルギに変換する駆動源によって作動させて制御圧室の液圧の高さを制御し、その液圧を各輪のブレーキ・シリンダに伝達する構成とすることもできる。なお、この構成を採用する際、駆動源に例えば、モータ，ピエゾ素子等を用いることができる。
［駆動制御手段］
前記四輪駆動車は、駆動制御手段として、ＡＢＳ（Antirock Brake System）／姿勢制御ＥＣＵ（Electric Cntrol Unite）６３を備える他、Ｅｎｇ・ＥＣＵ（Engine Electric Cntrol Unite）６５、Ｔ／Ｍ・ＥＣＵ（Transmission Electric Cntrol Unite）６７、カップリングＥＣＵ（Electric Cntrol Unite）６９を備えている。これらＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３、Ｅｎｇ・ＥＣＵ６５、Ｔ／Ｍ・ＥＣＵ６７、カップリングＥＣＵ６９は、ＣＡＮ（Community Area Network）を構築し、相互に情報を共有する。
【００３６】
前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３は、運転者によるブレーキ・ペダルの踏み込みによりディスク・ブレーキ２７，２９，５９，６１の液圧制御機構を制御し、ＡＢＳとして雨天時などにおいても前後輪５５，５７，１５，１７がロックすることなくブレーキ動作を行わせることを可能とする。また、姿勢制御コントール・スイッチがオンとなっていれば、車両動的挙動に関係する各種の信号に基づきディスク・ブレーキ２７，２９，５９，６１の液圧制御機構を制御し、車両のヨーレイト等の動的挙動が制御される。
【００３７】
従って、前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３には、Ｅｎｇ・ＥＣＵ６５の制御信号、Ｔ／Ｍ・ＥＣＵ６７の制御信号、車輪速センサ７１の検出信号、舵角センサ７３の検出信号、横Ｇセンサ７５の検出信号、ヨー・センサ７７の検出信号、アクセル・センサ７９の検出信号、カップリングＥＣＵ６９の制御信号が入力される。
【００３８】
前記Ｅｎｇ・ＥＣＵ６５は、アクセル・センサ７９の検出信号等に応じてエンジン回転数を制御するものであり、前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３からの情報が入力される。
【００３９】
前記Ｔ／Ｍ・ＥＣＵ６７は、シフト・レバーの操作等に応じてトランスミッション４７のシフト・セレクト位置を制御するものであり、前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３からの情報が入力される。
【００４０】
前記カップリングＥＣＵ６９は、切り換えスイッチの操作等により、トルク伝達カップリング１の電磁石９を通電制御するものであり、前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３からの情報が入力される。
［ブレーキＬＳＤ］
前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３により前記ディスク・ブレーキ２７，２９，５９，６１の液圧制御機構を制御し、いわゆるブレーキＬＳＤを機能させることができる。
【００４１】
ＶＤＣ（登録商標）「Vehicle Dynamic Control」（ビークル・ダイナミック・コントロール（登録商標））や、ＶＳＣ（登録商標）「Vehicle Stability Control」（ビークル・スタビリティ・コントロール（登録商標））等の車両姿勢安定化制御（又は車両姿勢制御）は、車両の走行状態において、車両姿勢を安定化させるために車両に設置された各種のセンサー情報を基にエンジン、トランスミッション、駆動系クラッチ、ブレーキなど複数のＥＣＵ指令による総合制御を行うものである。その一つの制御としてブレーキＬＳＤを機能させる。
【００４２】
なお、ブレーキＬＳＤ機能は、車両姿勢安定化制御の一制御とは別に、従来の差動制限装置としての機能、すなわち車両低速状態での発進性、登坂性、悪路の走破性を向上する単独機能を行う構成にすることもできる。この場合、単独制御指令がブレーキＥＣＵにより行われる構成となる。
【００４３】
前記ブレーキＬＳＤの機能により、例えば右の後輪１７がスリップして左の後輪１５に対して差動回転すると、エンジン１３側からの駆動トルクがトルク伝達カップリング１を介して右の後輪１７をスリップさせるトルクとして出力され、スリップしていない左の後輪１５の駆動トルクが減少する。このような場合に、右のデスク・ブレーキ２９が制動制御され、左右の後輪１５，１７間の差動が制限される。この差動制限力に応じてエンジン１３側からの駆動トルクがトルク伝達カップリング１を介して左の後輪１５へ出力され、左の後輪１５の駆動トルクが増大する。
【００４４】
しかも、リヤ・デファレンシャル装置３は、ＴＢＲがＲｔ＝３．０に設定されているため、ＴＢＲに応じて左の後輪１５のトルクが増幅される。従って、全体として十分な駆動トルクを得ることができる。左の後輪１５の駆動トルクが増幅される分、右のデスク・ブレーキ２９の制動制御のオン時間が全体として短くなるため、ブレーキの発熱や摩耗を抑制することができる。
【００４５】
図２は、カップリング・トルク等とブレーキ・トルクとの符号関係を示す要部の略図である。
【００４６】
図２のように、トルク伝達カップリング１及び副駆動側であるリヤ・デファレンシャル装置３間の終減速比をｉ（図１のドライブ・ピニオン・ギヤ２０及びリング・ギヤ２１間の減速比）、リヤ・デファレンシャル装置３のＴＢＲをＲｔ、前記ディスク・ブレーキ２９による制動トルクをＴＢ、前記トルク伝達カップリング１の伝達トルクをＴＥＭとしする。
【００４７】
このような関係において、前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３は、
ＴＢ  ≦ＴＥＭ・ｉ／（Ｒｔ＋１）
の範囲で前記デスク・ブレーキ２９を制御する。従って、制動トルクを不必要に増大することなく必要最小限にすることもでき、的確な制御によりブレーキの発熱や摩耗を抑制することができる。
【００４８】
特に、本実施例のように、ＦＦベースの四輪駆動車の副駆動側において、リヤ・デファレンシャル装置３のＴＢＲのＲｔを高くすることで、ブレーキＬＳＤにより駆動トルクの増幅をより増大することができ、不必要なときはトルク伝達カップリング１のトルク伝達を遮断することで、高Ｒｔでの乾燥時の低速旋回走行時に発生し易いジャダー異音等の問題も回避することができる。
【００４９】
前記ブレーキＬＳＤの機能は、左右後輪１５，１７のスリップ状態が逆になっても同様である。また、本実施例では、主駆動側であるフロント・デファレンシャル装置４３にも差動制限機構を設けているため、左右のデスク・ブレーキブレーキ５９，６１の制動制御により、ブレーキＬＳＤの機能向上を前輪５５，５７においても奏することができる。
［実験値による確認］
図３〜図８は、効果確認のための実験値の比較を示している。図３，図５，図７は、実施例に係る結果のグラフであり、図４，図６，図８は、比較例の結果でのグラフある。図３，図４、図７，図８は、オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果を示し、図５，図６は、四輪駆動車の主駆動側の結果を示している。図３，図７は、実施例において、副駆動側とした後輪側でブレーキＬＳＤにより車両姿勢安定化制御を行った結果である。図５は、実施例において、主駆動側とした後輪側でブレーキＬＳＤにより車両姿勢安定化制御を行った結果である。図４，図８の比較例は、副駆動側とした後輪側に差動制限機構を備えないコンベンショナル（Conventional）のリヤ・デファレンシャル装置を採用し、ブレーキＬＳＤにより車両姿勢安定化制御を行った結果である。図６の比較例は、主駆動側とした後輪側に差動制限機構を備えないコンベンショナルのリヤ・デファレンシャル装置を採用し、ブレーキＬＳＤにより車両姿勢安定化制御を行った結果である。
【００５０】
実験を行った路面条件は、登坂路で左車輪側がアスファルト・ウェット（Wetted Asphalt Pavement）、右車輪側が低μ路である。
【００５１】
図３，図４の結果の比較により、実施例は比較例に対し、副駆動側とした左右後輪の合計トルクの大幅増及びブレーキ作動エネルギの減少があり、所期の結果を確認することができた。
【００５２】
図５，図６の結果の比較により、副駆動側と同様に、比較例に対し、主駆動側とした左右前輪の合計トルクの大幅増及びブレーキ作動エネルギの減少があり、所期の結果を確認することができた。
【００５３】
図７，図８の結果の比較により、実施例は比較例に対し、ＴＢＲの大きな差動制限機構を設けることで、車両の安定性を損なうことなく、高いトラクションを得ることができ、所期の結果を確認することができた。
【００５４】
具体的には、図３〜図６において、（ａ）は、アクセル開度、後輪左右軸トルク、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化、（ｂ）は、後輪側ブレーキ発熱量の時間変化、（ｃ）は、後輪左右合計トルクの時間変化を示している。図７，図８は、アクセル開度、後輪左右合計トルク、ヨーレート、ハンドル角、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化を示している。
【００５５】
図３の実施例の結果では、図４の比較例の結果に対し、ほぼ同じアクセル開度で、スリップしていない左後輪トルク（ＲＬトルク）及び後輪左右合計トルクが大幅に増大した。図３の実施例の結果では、図４の比較例の結果に対し、スリップしている右後輪の回転数（ＲＲ回転数）が小さく、スリップしていない左後輪の回転数（ＲＬ回転数）の立ち上がりが早く、素早い加速ができた。図３の実施例の結果では、図４の比較例の結果に対し、後輪側ブレーキ発熱量（ＲＲブレーキ発熱量）が低下した。
【００５６】
図５，図６の結果の比較においても、図３，図４の結果の比較とほぼ同様の傾向であった。
【００５７】
図７の実施例の結果では、図８の比較例の結果に対し、ほぼ同じアクセル開度で、後輪左右合計トルクが大幅に増大しながら、ヨーレート及びハンドル角共に差が無く車両の安定性を維持できた。図７の実施例の結果では、図８の比較例の結果に対し、スリップしている右後輪の回転数（ＲＲ回転数）が小さく、スリップしていない左後輪の回転数（ＲＬ回転数）の立ち上がりが早く、車速比較で５０％高くなり、素早い加速ができた。
【００５８】
図９は、ＴＢＲの下限を示す実験結果のグラフである。実験を行った路面条件は、登坂路で左車輪側がアスファルト・ウェット（Wetted Asphalt Pavement）、右車輪側が低μ路である。図９のグラフは、図１０〜図１３の実験結果をまとめたもので、横軸にＴＢＲ、縦軸にアクセルＯＮ（アクセル・センサ７９の検出信号あり）から５秒後におけるスリップしていない左後輪１５の車輪速（ＲＬ回転数）を示している。
【００５９】
図１０〜図１３は、車両姿勢安定化制御を行うオン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、アクセル開度、後輪左右合計トルク、ヨーレート、ハンドル角、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化を示すグラフである。図１０は、リヤ・デファレンシャル装置３を、コンベンショナルなリヤ・デファレンシャル装置３とした場合の実験結果である。図１１は、リヤ・デファレンシャル装置３のＴＢＲを、Ｒｔ＝２．０に設定した場合の実験結果である。図１２は、リヤ・デファレンシャル装置３のＴＢＲを、Ｒｔ＝２．４に設定した場合の実験結果である。図１３は、リヤ・デファレンシャル装置３のＴＢＲを、Ｒｔ＝３．０に設定した場合の実験結果である。
【００６０】
図１０のコンベンショナルなリヤ・デファレンシャル装置３の場合は、５秒後の左後輪の車輪速（ＲＬ回転数）は、２３５ｒｐｍとなった。図１１のＴＢＲを、Ｒｔ＝２．０に設定したリヤ・デファレンシャル装置３の場合は、５秒後の左後輪の車輪速（ＲＬ回転数）は、２３５ｒｐｍとなった。図１２のＴＢＲを、Ｒｔ＝２．４に設定したリヤ・デファレンシャル装置３の場合は、５秒後の左後輪の車輪速（ＲＬ回転数）は、２５６ｒｐｍとなった。図１３のＴＢＲを、Ｒｔ＝２．０に設定したリヤ・デファレンシャル装置３の場合は、５秒後の左後輪の車輪速（ＲＬ回転数）は、３１６ｒｐｍとなった。
【００６１】
図１０〜図１３で得られた結果を図９のようにグラフ上にプロットし、図１０，１１の結果を結んだ直線と図１２，１３の結果を結んだ直線との交点は、ＴＢＲがＲｔ＝２．２となった。
【００６２】
かかる図９の結果から、Ｒｔ＝２．２以上の設定により、スリップしていない左後輪の回転数（ＲＬ回転数）の立ち上がりが早く、素早い加速又は車両姿勢の立ち直りができることを確認できた。
【００６３】
なお、図１中に破線で付加したＣＳＤ「Controled Slip Differential」ＥＣＵは、前記リヤ・デファレンシャル装置３がパッシブ・タイプのＬＳＤであったのに対し、アクティブ・タイプ（Active Type）のＬＳＤとした場合のコントロールデバイスである。この場合。リヤ・デファレンシャル装置の差動制限機構としては、電磁石によりカムを働かせ、カムのスラスト力で多板クラッチを締結する構成、油圧ピストンにより多板クラッチを締結する構成、電動モータによりカムを働かせ、カムのスラスト力で多板クラッチを締結する構成等を適用することができる。ＣＳＤ ＥＣＵ８１は、電磁石、油圧ピストン、電動モータを制御し、リヤ・デファレンシャル装置のＴＢＲを設定する。
【００６４】
同様に、主駆動側のフロント・デファレンシャル装置の差動制限機構もアクティブ・タイプのＬＳＤで構成することができる。
【実施例２】
【００６５】
図１４は、本発明の実施例２に係り、車両駆動制御装置を備えた四輪駆動車のスケルトン平面図を示す。なお、実施例１の図１と同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にＡを付して説明する。
【００６６】
図１４の四輪駆動車は、縦置きフロント・エンジン・リヤ・ドライブ車（ＦＲ車）をベースとしている。本実施例では、前輪側を副駆動側とした。従って、トルク伝達カップリング１Ａは、フロント・デファレンシャル装置４３Ａ側に備えられている。トルク伝達カップリング１Ａに結合されるドライブ・ピニオン・シャフト８３のドライブ・ピニオン・ギヤ８５は、フロント・デファレンシャル装置４３Ａのリング・ギヤ８７に噛み合い、終減速機構を構成している。副駆動側のフロント・デファレンシャル装置４３Ａ及び主駆動側のリヤ・デファレンシャル装置３には、共にパッシブ・タイプの差動制限機構が設けられている。差動制限機構を、アクティブ・タイプにすることができるのは、実施例１と同様である。
【００６７】
エンジン１３Ａからは、トランスミッション４７Ａ、トランスファ８９を介してプロペラ・シャフト３１Ａ，９１に駆動力が伝達されるようになっている。
【００６８】
前記トランスファ８９の伝動軸９１は、一方でトランスミッション４７Ａに連結され、他方で前記後輪側のプロペラ・シャフト３１Ａにユニバーサル・ジョイントを介して直接的に結合されている。
【００６９】
前記伝動軸９１には、スプロケット９３が回転自在に支持され、２−４ＷＤ切替機構９５により、スプロケット９３の伝動軸９１に対する結合の断続を行う構成となっている。２−４ＷＤ切替機構９５は、インストルメントなどに備えられた２−４ＷＤスイッチ９６の操作により切換機構を作動するアクチュエータに信号が送られて切り換えが行われる。
【００７０】
前記伝動軸９１に平行に配置された伝動軸９７に、他方のスプロケット９９が設けられ、該スプロケット９９と前記スプロケット９３とに、チェーン１０１が掛け回されている。伝動軸９９は、前記プロペラ・シャフト９１に、ユニバーサル・ジョイントを介して結合されている。
【００７１】
従って、エンジン１３Ａから出力された駆動トルクは、トランスミッション４７Ａからトランスファ８９へ伝達される。トランスファ８９の２−４ＷＤ切替機構９５が２−４ＷＤスイッチ９６の操作で４ＷＤ状態に切り替えられていれば、トランスファ８９の伝動軸９１から、後輪側のプロペラ・シャフト３１Ａへトルクが出力されると共に、スプロケット９３，チェーン１０１，及びスプロケット９９を介して前輪側のプロペラ・シャフト９１へトルクが出力される。
【００７２】
前記後輪側のプロペラ・シャフト１１からは、リヤ・デファレンシャル装置３へトルク伝達が行われ、左右のアクスル・シャフト２３，２５を介して左右の後輪１５，１７へトルク伝達が行われる。
【００７３】
前記前輪側のプロペラ・シャフト９１からは、トルク伝達装置１Ａへトルク入力が行われ、トルク伝達カップリング１Ａの伝達トルク調整に応じてフロント・デファレンシャル装置４３Ａへトルク入力が行われる。フロント・デファレンシャル装置４３Ａからは左右のアクスル・シャフト５１，５３介して左右の前輪５５，５７へトルク伝達が行われる。
【００７４】
従って、左右の前輪５５，５７及び左右の後輪１５，１７によって、四輪駆動状態で走行することができる。
【００７５】
前記トランスファ８９の２−４ＷＤ切替機構９５が２ＷＤ状態であれば、トランスミッション４７Ａから、後輪側のプロペラ・シャフト３１Ａ側へのみトルク出力が行われ、後輪１５，１７による二輪駆動状態で走行することができる。
【００７６】
そして、本実施例においては、前輪側を副駆動側、後輪側を主駆動側とし、前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３により前記ディスク・ブレーキ２７，２９，５９，６１の液圧制御機構を制御し、いわゆるブレーキＬＳＤを機能させることができ、差動制限機構のＴＢＲに応じて同様に駆動トルクを増幅することができる。このため、全体として十分な駆動トルクを得ることができると共に、駆動トルクが増幅される分、デスク・ブレーキの制動制御のオン時間が全体として短くなるため、ブレーキの発熱や摩耗を抑制することができる。
【００７７】
なお、本実施例においても、副駆動側となるフロント・デファレンシャル装置４３Ａをアクティブ・タイプとし、図１で示すＣＳＤ ＥＣＵ８１により制御してＴＢＲを調整することもできる。また、Ｒｔ＝２．２以上の設定により、スリップしていない左後輪の回転数（ＲＬ回転数）の立ち上がりが早く、素早い加速又は車両姿勢の立ち直りができる。
【実施例３】
【００７８】
図１５は、本発明の実施例３に係り、車両駆動制御装置を備えた四輪駆動車のスケルトン平面図を示す。なお、実施例１の図１と同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にＢを付して説明する。
【００７９】
図１５の四輪駆動車は、横置きフロント・エンジン・フロント・ドライブ車（ＦＦ車）をベースとし、後輪を電動アシスト駆動するように構成した。主駆動側は、前輪側、副駆動側は、後輪側である。
【００８０】
前記主駆動側（第一の駆動側）のフロント・デファレンシャル装置４３へは、エンジン１３（第一の駆動源）から主クラッチ１０３、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）１０５を介して駆動トルクを入力するようになっている。
【００８１】
前記副駆動側（第二の駆動側）のリヤ・デファレンシャル装置３へは、電動モータ１０７（第二の駆動源）の駆動トルクが減速ギヤ機構１０９、トルク断続装置１１１を介して入力されるようになっている。トルク断続装置１１１は、例えば、前記トルク伝達カップリング１等と同様な構成になっており、多板クラッチ１１Ｂ及び電磁石９Ｂからなっている。
【００８２】
前記電動モータ１０７及び電磁石９Ｂは、モータ駆動ＥＣＵ１１３に接続されている。モータ駆動ＥＣＵ１１３には、ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３からの各種信号が入力されるようになっている。
【００８３】
前記電動モータ１０７には、前記モータ駆動ＥＣＵ１１３を介し、モータ・ジェネレータ（あるいはジェネレータ）１１５から給電されるようになっている。モータ・ジェネレータ１１５は、ジェネレータとしての発電により電動モータ１０７へ電力を供給し、またモータとしてエンジン１３をアシスト駆動する。
【００８４】
前記電動モータ１０７には、モーター回転数センサ１１７が設けられ、検出信号がＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３に入力されるようになっている。モーター回転数センサ１１７の検出信号は、後輪１５，１７の車輪速を演算するために用いられる。従って、後輪１５，１７には車輪速センサは設けられていない。
【００８５】
通常走行時には、モータ駆動ＥＣＵ１１３の制御により、電動モータ１０７の駆動が停止され、後輪１５，１７側へのトルク伝達は行われない。エンジン１３の駆動によってトランスミッション４７Ｂを介し、フロント・デファレンシャル装置４３にトルクが伝達される。フロント・デファレンシャル装置４３から左右のアクスル・シャフト５１，５３を介して、左右の前輪５５，５７にトルク伝達が行われ、二輪駆動状態で走行することができる。
【００８６】
車両発進走行、車両加速走行時など、大きな駆動力が必要となるときは、ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３からの各種信号に基づきモータ駆動ＥＣＵ１１３が電動モータ１０７を駆動制御する。従って、電動モータ１０７の出力トルクが減速ギヤ機構１０９を介してトルク断続装置１１１に入力される。
【００８７】
前記トルク断続装置１１１の電磁石９Ｂが通電制御され、トルク断続装置１１１が接続状態であるときは、リヤ・デファレンシャル装置３へトルク伝達が行われる。リヤ・デファレンシャル装置３からは、左右のアクスル・シャフト２３，２５を介し左右の後輪１５，１７へトルク伝達が行われる。
【００８８】
従って、電動モータ１０７のアシスト駆動によって、左右の後輪１５，１７へ差動回転を許容しながらトルク伝達を行うことができ、前輪５５，５７、後輪１５，１７での四輪駆動状態で発進走行等を行うことができる。
【００８９】
かかるモーターアシストの四輪駆動車においても、前輪側を主駆動側、後輪側を副駆動側とし、前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３により前記ディスク・ブレーキ２７，２９，５９，６１の液圧制御機構を制御し、いわゆるブレーキＬＳＤを機能させることができ、リヤ・デファレンシャル装置３の差動制限機構のＴＢＲに応じて同様に駆動トルクを増幅することができる。このため、全体として十分な駆動トルクを得ることができると共に、駆動トルクが増幅される分、デスク・ブレーキの制動制御のオン時間が全体として短くなるため、ブレーキの発熱や摩耗を抑制することができる。
【００９０】
また、本実施例においても、減速ギヤ機構１０９の減速比をｉ、リヤ・デファレンシャル装置３のＴＢＲをＲｔ、前記ディスク・ブレーキ２７，２９による制動トルクをＴＢ、前記トルク断続装置１１１の伝達トルクをＴＥＭとすると、前記ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ６３は、
ＴＢ  ≦ＴＥＭ・ｉ／（Ｒｔ＋１）
の範囲で前記デスク・ブレーキ２７，２９を制御する。従って、制動トルクを不必要に増大することなく必要最小限にすることもでき、的確な制御によりブレーキの発熱や摩耗を抑制することができる。
【００９１】
また、Ｒｔ＝２．２以上の設定により、スリップしていない左後輪の回転数（ＲＬ回転数）の立ち上がりが早く、素早い加速又は車両姿勢の立て直しができる。
【００９２】
実施例３においては、リヤとフロントのそれぞれのデファレンシャル装置が、異なる駆動源でそれぞれ駆動されるが、本願のように、デファレンシャル装置に差動制限機構を備えることにより、各ＥＣＵ間で授受される各種信号に基づき、車両姿勢制御を伴うブレーキＬＳＤ又は単独制御のブレーキＬＳＤによって、各駆動源からの駆動トルクをそれぞれの左右車輪間に適切かつ迅速に伝達することができる。
【００９３】
なお、上記実施例では、副駆動側のデファレンシャル装置をアクティブ・タイプに変更することを説明したが、主駆動側のデファレンシャル装置をアクティブ・タイプに変更し、或いは主駆動側又は副駆動側の何れかのデファレンシャル装置をコンベンショナル・デファレンシャル装置に代えることもできる。
【００９４】
前記実施例では、左右輪間のブレーキＬＳＤについて説明したが、センターデファレンシャル装置に差動制限機構を設け、ブレーキＬＳＤにより前後輪間の差動制限を行う場合にも、同様も効果を奏することができる。
【００９５】
前記実施例では、四輪駆動車について説明したが、二輪駆動車にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。
【図２】四輪駆動車の要部のスケルトン平面図である（実施例１）。
【図３】オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、（ａ）は、アクセル開度、後輪左右軸トルク、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化、（ｂ）は、後輪側ブレーキ発熱量の時間変化、（ｃ）は、後輪左右合計トルクの時間変化を示すグラフである（実施例１）。
【図４】オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、（ａ）は、アクセル開度、後輪左右軸トルク、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化、（ｂ）は、後輪側ブレーキ発熱量の時間変化、（ｃ）は、後輪左右合計トルクの時間変化を示すグラフである（比較例）。
【図５】四輪駆動車の主駆動側の結果であり、（ａ）は、アクセル開度、後輪左右軸トルク、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化、（ｂ）は、後輪側ブレーキ発熱量の時間変化、（ｃ）は、後輪左右合計トルクの時間変化を示すグラフである（実施例１）。
【図６】四輪駆動車の主駆動側の結果であり、（ａ）は、アクセル開度、後輪左右軸トルク、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化、（ｂ）は、後輪側ブレーキ発熱量の時間変化、（ｃ）は、後輪左右合計トルクの時間変化を示すグラフである（比較例）。
【図７】オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、アクセル開度、後輪左右合計トルク、ヨーレート、ハンドル角、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化を示すグラフである（実施例１）。
【図８】オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、アクセル開度、後輪左右合計トルク、ヨーレート、ハンドル角、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化を示すグラフである（比較例）。
【図９】ＴＢＲの下限を示す実験結果のグラフである（実施例１）。
【図１０】オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、アクセル開度、後輪左右合計トルク、ヨーレート、ハンドル角、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化を示すグラフである（実施例１）。
【図１１】オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、アクセル開度、後輪左右合計トルク、ヨーレート、ハンドル角、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化を示すグラフである（実施例１）。
【図１２】オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、アクセル開度、後輪左右合計トルク、ヨーレート、ハンドル角、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化を示すグラフである（実施例１）。
【図１３】オン・デマンド・タイプの四輪駆動車の副駆動側の結果であり、アクセル開度、後輪左右合計トルク、ヨーレート、ハンドル角、及び後輪左右タイヤ回転数の時間変化を示すグラフである（実施例１）。
【図１４】車両駆動制御装置を備えた四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例２）。
【図１５】車両駆動制御装置を備えた四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例３）。
【符号の説明】
【００９７】
１  エンジン（駆動源）
３  リヤ・デファレンシャル装置（デファレンシャル機構）
１５，１７  後輪（駆動輪）
２７，２９，５９，６１  ディスク・ブレーキ（制動手段）
４３，４３Ａ  フロント・デファレンシャル装置（フロント・デファレンシャル機構、デファレンシャル機構）
５５，５７  前輪（駆動輪）
６３  ＡＢＳ／姿勢制御ＥＣＵ（駆動制御手段）
１０７  電動モータ（駆動源）
【図１】
2006188204.tif 000003
【図２】
2006188204.tif 000004
【図３】
2006188204.tif 000005
【図４】
2006188204.tif 000006
【図５】
2006188204.tif 000007
【図６】
2006188204.tif 000008
【図７】
2006188204.tif 000009
【図８】
2006188204.tif 000010
【図９】
2006188204.tif 000011
【図１０】
2006188204.tif 000012
【図１１】
2006188204.tif 000013
【図１２】
2006188204.tif 000014
【図１３】
2006188204.tif 000015
【図１４】
2006188204.tif 000016
【図１５】
2006188204.tif 000017